【CAD圖紙】升板機(jī)前后輔機(jī)的設(shè)計(jì)

升板機(jī)前后輔機(jī)的設(shè)計(jì)［摘要］:本文首先介紹了升板機(jī)前后輔機(jī)裝置相關(guān)背景知識(shí)和發(fā)展現(xiàn)狀,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了升板機(jī)前后輔機(jī)裝置的提出及意義。其中討論了升板機(jī)前后輔機(jī)裝置的基本原理和使用工況,突出介紹了該裝置的工作特點(diǎn)及實(shí)際用途,重點(diǎn)闡述了設(shè)計(jì)的總體思路和各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)選用及配合,并對(duì)該裝置的關(guān)鍵部位設(shè)計(jì)及相關(guān)傳動(dòng)原理做出了詳細(xì)的說明。最后,本文就總體設(shè)計(jì)上的優(yōu)劣進(jìn)行了客觀的分析,針對(duì)設(shè)計(jì)中存在的不足及日后的改進(jìn)提出了可行性的解決方案。［關(guān)鍵詞］:自動(dòng)推進(jìn) 液壓傳動(dòng) 銜接定位鼬ゆ.わ車XO鼬ゆ.わ車XO.ア用戈エ、柄頂!!エ、的海^^、導(dǎo)向望、キ叫ーエ、后備重?！笍Sセ、總理dw］國(guó)，，.浦一司!叫:期百、口需載.?■シ說利正文二、居年ハ-D尸?爪左耳環(huán)網(wǎng)戲鞘?衽消g°［嗎ンマ値莊!!啟文座昨エ、Q孰レ°エ、ヽSS313IS3IJIS易住五厚度ーー用“'副(工、機(jī)累厶;，,，“エ、機(jī)架堤傳吟aと、升校機(jī)機(jī)地基圖畫］ザ機(jī)前后皿!設(shè)比バ〇?0ア拈〇?ユ拾爪右耳環(huán)。?ぐ，°エ、耳環(huán)〕rエ、電壓童度親エ、所外ザ?「，.「く歸號(hào)ロエ、ThedesignofRosearoundthetriggertheauxiliaryengineinstallmentAbstract:Thisarticlefirstintroducedrisesaroundthetriggertheauxiliaryengineequipmentrelatedbackgroundknowledgeandthedevelopmentpresentsituation,emphasizedwithemphasisrisesaroundthetriggerauxiliaryengineinstallmentstatementandthesignificance.Discussedrosearoundthetriggertheauxiliaryengineinstallmentbasicprincipleandtheuseoperatingmode,introducedprominentlythisequipment'soperatingfeatureandtheactualuse,elaboratedwithemphasisthedesignoverallmentalityandeachsparepart'sdesignselectedandcoordinates,andhasmadethedetailedexplanationtothisequipment'sessentialspotdesignandtherelatedtransmissionprinciple.Isfinal,thisarticlehascarriedontheobjectiveanalysisonsystemdesign'sinfitandunfitquality,willhavetheinsufficiencyandinthefutureimprovementinviewofthedesigninproposedthefeasiblesolution.Keywords：AutomaticadvanceHydraulictransmissionEngagementLocatesTOC\o"1-5"\h\z.引言 1升板機(jī)前后輔機(jī)裝置的提出及意義 1升板機(jī)前后輔機(jī)裝置基本原理 2升板機(jī)前后輔機(jī)裝置重點(diǎn)研究問題及解決思路 2\o"CurrentDocument".升板機(jī)前后輔機(jī)裝置主要參數(shù)設(shè)計(jì) 4ニエ位送磚車基本參數(shù)計(jì)算 4ニエ位送磚車基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4ニエ位送磚車基本尺寸計(jì)算 4ニエ位送磚車滿載質(zhì)量計(jì)算 5升板機(jī)前后輔機(jī)裝置空間尺寸計(jì)算 5ニエ位送磚車自動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)基本參數(shù)計(jì)算 6\o"CurrentDocument".液壓缸的設(shè)計(jì)選用說明 7液壓缸基本結(jié)構(gòu)的選擇 7液壓缸主要參數(shù)的計(jì)算 7額定壓カ的選定 7活塞桿實(shí)際推力計(jì)算 7液壓缸理論推力的計(jì)算 8液壓缸理論拉カ的計(jì)算 8活塞桿伸縮速度計(jì)算 9液壓缸主要零部件的設(shè)計(jì) 9缸筒的設(shè)計(jì) 9活塞標(biāo)準(zhǔn)件的選用 10活塞桿的設(shè)計(jì) 11中隔圈的設(shè)計(jì)選用 13油口的選用 13密封件、防塵圈的選用 13液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13\o"CurrentDocument".ニエ位送磚車的設(shè)計(jì) 14車架的設(shè)計(jì) 14車架結(jié)構(gòu) 14車架強(qiáng)度校核 14車軸與車輪的設(shè)計(jì) 15\o"CurrentDocument".ニエ位送磚車自動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)主要零部件的設(shè)計(jì) 16導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì) 16平衡導(dǎo)向裝置 16負(fù)載導(dǎo)向裝置 17齒輪的設(shè)計(jì) 18選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 18齒輪的設(shè)計(jì) 19齒輪其它基本參數(shù)的確定 21輔助機(jī)架的設(shè)計(jì) 22主邊框與側(cè)邊框 23橫撐與縱撐 23中撐 23墊板與護(hù)板 23結(jié)論及尚存在的問題 28致謝 29參考文獻(xiàn) 30附錄 31升板機(jī)前后輔機(jī)的設(shè)計(jì).引言升板機(jī)前后輔機(jī)裝置的提出及意義素有“秦磚漢瓦”之稱的實(shí)心粘土磚,在我國(guó)燒制使用已有2000多年的歷史。對(duì)我國(guó)生態(tài)環(huán)境的破壞和能源的浪費(fèi)觸目驚心。二十一世紀(jì)已預(yù)示知識(shí)經(jīng)濟(jì)的到來,我國(guó)政府從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度進(jìn)一步加大了墻體材料的革新步伐。為了鞏固全國(guó)的“禁實(shí)”成果,繼續(xù)推進(jìn)墻改工作,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)土資源部、建設(shè)部、農(nóng)業(yè)部聯(lián)合發(fā)文［發(fā)改辦環(huán)資(5004)2450號(hào)］決定:在全國(guó)范圍內(nèi)聯(lián)合開展禁止使用實(shí)心粘土磚。免燒磚做為實(shí)心粘土磚的有效替代品,其獨(dú)特性在墻體磚中獨(dú)樹一幟。隨著國(guó)家與政府部門的逐步推廣,免燒磚機(jī)制造行業(yè)的發(fā)展前景越來越廣闊,在新型墻材的發(fā)展上逐步占據(jù)主導(dǎo)的位置。在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家,免燒磚砌塊成型設(shè)備的開發(fā)與研究已經(jīng)相當(dāng)成熟，而在我國(guó),由于砌塊成型設(shè)備的開發(fā)與研究起步較晩,砌塊成型生產(chǎn)技術(shù)與國(guó)外生產(chǎn)水平相比,普遍存在巨大差距。除個(gè)別先導(dǎo)企業(yè)外,在我國(guó)大部分中小型生產(chǎn)廠家中,砌塊成型生產(chǎn)線上還遠(yuǎn)未達(dá)到生產(chǎn)線自動(dòng)化的要求。免燒磚砌塊成型生產(chǎn)線可簡(jiǎn)化為配料ー攪拌f砌塊成型ー疊磚ー傳送f養(yǎng)護(hù)一成品ー出廠。其中,單獨(dú)的配料系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、砌塊成型系統(tǒng)以及養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)都已基本成型,在疊磚與傳送的對(duì)位系統(tǒng)開發(fā)上,升板機(jī)的ニエ位設(shè)計(jì)以及重型擺渡車的液壓與電氣傳動(dòng)設(shè)計(jì),有效解決了部分人力操作的問題。但受到裝配空間的限制,升板機(jī)與重型擺渡車的銜接處仍然需要通過人力傳送來完成有效的補(bǔ)位,在自動(dòng)化的生產(chǎn)線上,這樣的反復(fù)人力推送顯得極不協(xié)調(diào)。針對(duì)目前企業(yè)中存在的升板機(jī)與重型擺渡車的機(jī)械化銜接難題,本課題的提出,在一定程度上，可以有效的進(jìn)行人力補(bǔ)位,通過機(jī)械推動(dòng)來完成整個(gè)銜接過程，進(jìn)一步節(jié)省人カ,初步實(shí)現(xiàn)免燒磚砌塊成型的全自動(dòng)化生產(chǎn)要求。1.2升板機(jī)前后輔機(jī)裝置基本原理升板機(jī)前后輔機(jī)裝置主要依靠液壓缸的推力作用,通過兩次伸縮推進(jìn)將送磚車從升板機(jī)位置推入重型擺渡車上。以下是升板機(jī)前后輔機(jī)裝置的工作原理圖:升板機(jī)前后輔機(jī)裝置工作原理圖1（圖1-1）升板機(jī)前后輔機(jī)裝置工作原理圖2（圖1-2）如圖1T示,甲送磚車停于B位置等待推送,乙送磚車停于C位置正在進(jìn)行磚塊的裝載,丙送磚車停于D位置等待裝載。升板機(jī)前后輔機(jī)裝置安裝在水平面以下,前推爪作用于甲送磚車后部,后推爪作用于乙送磚車中部。如圖1-2示，當(dāng)乙送磚車在C位置裝載完成后,液壓缸活塞桿做前伸推進(jìn),帶動(dòng)前后推爪向前平移,前推爪將甲送磚車推至A位置,后推爪將乙送磚車推至B位置,同時(shí)丙送磚車正在升板機(jī)內(nèi)進(jìn)行磚塊的裝載。升板機(jī)前后輔機(jī)裝置將甲乙送磚車推入指定位置后，液壓缸活塞桿做回縮平移。前推爪退回至B位置,作用于乙送磚車后部;后推爪退回至C位置,作用于丙送磚車中部。同時(shí)重型擺渡車通過橫線擺渡將甲送磚車送入養(yǎng)護(hù)窯中。當(dāng)丙送磚車在C位置裝載完成,同時(shí)重型擺渡車也空載回到原始位置后,液壓缸活塞桿又開始做前伸推進(jìn),如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣，送磚車在升板機(jī)上裝載完成后通過兩次推送便可順利到達(dá)重型擺渡車上的指定位置。1.3升板機(jī)前后輔機(jī)裝置重點(diǎn)研究問題及解決思路升板機(jī)前后輔機(jī)裝置工作原理雖然較為簡(jiǎn)單明確，但在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中,難免會(huì)遇到許多的細(xì)節(jié)問題,在此列舉出本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵性問題以及可行性的解決方案,為整個(gè)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)提供明確的設(shè)計(jì)思路。(1)空間設(shè)計(jì)限制升板機(jī)前后輔機(jī)裝置的安裝位于升板機(jī)與重型擺渡車之間,并且處在同一直線上。因此,機(jī)構(gòu)的裝夾空間以及自身的外形尺寸必須結(jié)合升板機(jī)與重型擺渡車的相關(guān)尺寸參數(shù)來確定,同時(shí)需要考慮到送磚車的車身長(zhǎng)、寬、高度等問題。如何解決升板機(jī)前后輔機(jī)裝置的空間設(shè)計(jì)限制，關(guān)鍵在于對(duì)位尺寸參數(shù)的確定和機(jī)構(gòu)的安裝尺寸計(jì)算,最后再根據(jù)安裝尺寸確定出機(jī)構(gòu)自身的外形尺寸。(2)推進(jìn)行距不足將送磚車推入重型擺渡車中部位置時(shí),受到重型擺渡車外形的影響,導(dǎo)致機(jī)構(gòu)的推進(jìn)行距不足。同時(shí),一味加長(zhǎng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)總長(zhǎng)來加長(zhǎng)推進(jìn)行距,又會(huì)產(chǎn)生空間設(shè)計(jì)上的矛盾。首先,推進(jìn)行距不足的問題可以通過提高水平頂車裝置(與送磚車直接接觸的推進(jìn)裝置)的水平伸長(zhǎng)度來彌補(bǔ),在設(shè)計(jì)上要避免與重型擺渡車外形發(fā)生碰撞。再次,為避免空間設(shè)計(jì)上的矛盾,可以采用推進(jìn)行程放大的相關(guān)裝置,以縮短液壓缸的設(shè)計(jì)總長(zhǎng)及整個(gè)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)總長(zhǎng)。(3)定位由升板機(jī)前后輔機(jī)裝置的原理可知，自動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)需要兩次推送才能將送磚車送入重型擺渡車上。如何將送磚車送入中端固定位置以及重型擺渡車上的指定位置，完成有效的定位,是設(shè)計(jì)中必須要解決的問題。在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中加入定位設(shè)計(jì)，可以保證送磚車在升板機(jī)與重型擺渡車間任一位置的停止。同時(shí),在機(jī)構(gòu)上必須加入終端限位裝置,保證機(jī)構(gòu)的推進(jìn)安全。(4)速度平衡為保證送磚車的運(yùn)載平穩(wěn),減小送磚車在推力作用撤消瞬間產(chǎn)生的慣性緩沖,必須減小機(jī)構(gòu)的推進(jìn)速度。但如果推進(jìn)速度過小,就不能保證后備送磚車的及時(shí)跟進(jìn)。因此,應(yīng)解決送磚車推進(jìn)速度的平衡推算問題。在此,可以通過砌塊成型周期等相關(guān)參數(shù)推算出最佳的推進(jìn)速度,進(jìn)而推算出液壓缸的相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)。(5)機(jī)械磨損機(jī)械磨損是所有的機(jī)械設(shè)備都要面臨的問題。本機(jī)構(gòu)的日常磨損主要因磚

屑、粉塵掉入而造成部分零件的配合失效。機(jī)構(gòu)外形采用封閉式的機(jī)械設(shè)計(jì)來防止磚屑、粉塵的掉入,在部分精密配合處設(shè)置密封防塵裝置和潤(rùn)滑裝置,加強(qiáng)工作性能。(6)成本衡量在保證機(jī)構(gòu)各功能實(shí)現(xiàn)的同時(shí),衡量設(shè)計(jì)成本,盡量減少總資金的投入。節(jié)約成本需要從細(xì)節(jié)著手,可以從各個(gè)零件外形設(shè)計(jì)、表面粗糙度的選定來衡量加工難易度,推算出加工成本。也可以從零件材料選定、標(biāo)準(zhǔn)件選定等方面考慮成本節(jié)約。2.升板機(jī)前后輔機(jī)裝置主要參數(shù)設(shè)計(jì)2.1ニエ位送磚車基本參數(shù)計(jì)算2.1.Iニエ位送磚車基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)(1)本機(jī)構(gòu)送磚車采用工程常用的ニエ位結(jié)構(gòu)。ニエ位結(jié)構(gòu)與一エ位結(jié)構(gòu)相比，具有盛載量多、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。ニエ位送磚車結(jié)構(gòu)示意圖(圖2-1)(2)ニエ位送磚車結(jié)構(gòu)示意圖(圖2-1)2.1.2ニエ位送磚車基本尺寸計(jì)算本機(jī)構(gòu)送磚車需與51塊磚砌塊成型機(jī)配合使用,依照給定的盛磚板尺寸進(jìn)行對(duì)位設(shè)計(jì)。(1)ニエ位送磚車長(zhǎng)度計(jì)算已知盛磚板寬度為800mm,按兩盛磚板并齊擺放，兩板間需有!50mm的間隔余量,因此送磚車的總長(zhǎng)度應(yīng)ユ1750mm,為使送磚車頭尾留有些許余量,特確定總長(zhǎng)度為1800mm（見圖2-1）。（2）ニエ位送磚車寬度計(jì)算已知導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)距離為640mm,為保證送磚車滾輪與車架間留有些許間隙,且需保證對(duì)盛磚板有足夠的支撐寬度,特確定送磚車寬度為600mm（見圖27）。（3）ニエ位送磚車滾輪軸軸心距離計(jì)算滾輪軸兩軸心距離一般以車架總長(zhǎng)度的2/3為準(zhǔn)，旦兩軸心到車架中線距離相等,即兩軸心距為1200mm,軸心到車架中線距離為600mm（見圖2-1）。（4）ニエ位送磚車總高度計(jì)算已知升板機(jī)托板爪可下降到達(dá)的最低高度為!00mm,因此送磚車總高度應(yīng)〉lOOmmo同時(shí)，總高度過高,會(huì)影響導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上推爪對(duì)小車的作用力,因此,送石專車總高度應(yīng)處于16〇?200mm之間。2.1.3ニエ位送磚車滿載質(zhì)量計(jì)算送磚車滿載質(zhì)量用表示，其表達(dá)式為加總=加乍+M陵+M板 （2-1）式中:M車——空載送磚車的質(zhì)量，在此取20kgM騎——送磚車上成型磚的總質(zhì)量,在此取每板盛51塊磚，每磚重3.5kgM板——盛磚板的總質(zhì)量，在此取每板3kg按疊層數(shù)5層計(jì)算,可得M（,-20+3.5X51X5X2+3X5X2=1835kgM總?cè)±硐胫悼傻肕總=2000kg2.2升板機(jī)前后輔機(jī)裝置空間尺寸計(jì)算

升板機(jī)位置B升板機(jī)位置B位置升板機(jī)前后輔機(jī)裝置空間結(jié)構(gòu)示意圖（圖2-2）如圖2-2示,S1為重型擺渡車行走時(shí)空出的安全余量,在此取Sl=100mmoS2為地面頂端到升板機(jī)前端的距離,S3為兩送磚車之間的安全余量,在此取S3=500mm〇送磚車車身距離為1800mm。已知自動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)需要兩次推送才能將送磚車送入重型擺渡車上,為保證自動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)一次推進(jìn)時(shí)后備送磚車的有效補(bǔ)位,S2需保證有1.5倍車身的距離,在此取S2=3000mm。由此可推知:一次推進(jìn)行程需?1800+500=2300mm,在此取2300mm。3ニエ位送磚車自動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)基本參數(shù)計(jì)算重型擺渡車位置ニエ位送騎自動(dòng)推進(jìn)位置Si升板機(jī)位置送解位置重型擺渡車位置ニエ位送騎自動(dòng)推進(jìn)位置Si升板機(jī)位置送解位置ニエ位送磚車自動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)示意圖（圖2-3）如圖2-3示,S!為ニエ位送磚車自動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)裝夾時(shí)的總長(zhǎng)度,S2為總寬度,S3為升板機(jī)總寬度。已知S3=1600mm,為保證自動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)與升板機(jī)余有些許地面間隔,確定自動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)總寬度S2=1400mm〇由于液壓缸活塞桿導(dǎo)向裝置采用行程雙倍放大機(jī)構(gòu),因此液壓缸行程為一次推進(jìn)行程的1/2,在此取液壓缸行程為!200mm,則液壓缸的總長(zhǎng)度可估算為130〇?1600mm。在活塞桿推進(jìn)的同時(shí)，導(dǎo)向架推進(jìn)距離為活塞桿的兩倍,因此,S1需考慮活塞桿推至頂端時(shí)導(dǎo)向架的伸長(zhǎng)距離,即自動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)裝夾總長(zhǎng)度S1需＞1200+1300+1200=3700mm,在此取Sl=4100mm。為保證送磚車在水平位置上的順利行走,因此自動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)需安裝在水平面以下,具體裝夾詳見升板機(jī)前后輔機(jī)地基圖。3.液壓缸的設(shè)計(jì)選用說明1液壓缸基本結(jié)構(gòu)的選擇由于在送磚過程中受到磚屑、粉塵等外界環(huán)境的影響。加之設(shè)計(jì)空間的限制,本機(jī)構(gòu)必須采用密封性強(qiáng)的焊接型液壓缸。2液壓缸主要參數(shù)的計(jì)算1額定壓カ的選定額定壓カ（公稱壓カ）Pn是液壓缸能用以長(zhǎng)期工作的壓カ。由于本機(jī)構(gòu)作用カ較小,液壓缸壓カ分級(jí)屬中壓,現(xiàn)選定額定壓カPn=4MPa。2.2活塞桿實(shí)際推力計(jì)算活塞桿導(dǎo)向裝置實(shí)際推力即直接作用在ニエ位送磚車的推力,用F表示,導(dǎo)向裝置上安裝有兩處推爪,同時(shí)對(duì)兩輛送磚車施于推力。其表達(dá)式為:尸=/=洲=的總=2タル7總g （3-1）式中:f——滿載送磚車與導(dǎo)軌的摩擦カ（P——滿載送磚車滾輪與導(dǎo)軌的摩擦系數(shù),在此取8=0.1N——導(dǎo)軌對(duì)滿載送磚車的支撐カG總——滿載送磚車的總重力

”也——單輛滿載送磚車的總質(zhì)量,取M(l=2000kgg——重力的速度,在此取g=10N/kg即タ=2x0.1x2000xl0=4OOO2V=4kN由于活塞桿導(dǎo)向裝置采用行程雙倍放大機(jī)構(gòu),因此根據(jù)力矩平衡,活塞桿上的實(shí)際推力F—2Fa=4x2=8kN〇3.2.3液壓缸理論推力的計(jì)算液壓缸理論推力用Fl表示。其表達(dá)式為:F}=-=F (3-2)(Pス町ス式中:Faーー活塞桿上的實(shí)際推力,已算出為ド。=8kN(P——負(fù)載率,一般取。=0.5?0.7,在此取シ=0.5ル——液壓缸的總效率n,?——機(jī)械效率,由活塞及活塞桿密封處的摩擦阻カ所造成的摩擦損失,在額定壓カ下,通常可取么,=0.9~0.95i在此取む，=0.9へ——容積率,由各密封件泄漏所造成。當(dāng)密封件為彈性材料時(shí)ス=1,當(dāng)密封件為鋼性材料時(shí)小=0.95。在此采用了彈性材料,取ス=180000.5x0.9x80000.5x0.9x1=17777.78^F1取理想值,可得Fi=20kN。3.2.4液壓缸理論拉カ的計(jì)算液壓缸理論拉力用F2表示,由于活塞桿縮回時(shí)僅對(duì)導(dǎo)向裝置發(fā)生作用,在此不做具體計(jì)算。液壓缸理論拉カF2范圍為8?12kN。

3.2.5活塞桿伸縮速度計(jì)算由于與本機(jī)構(gòu)配對(duì)的砌塊成型機(jī)成型周期為20秒ー次,為保證一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)向裝置伸出長(zhǎng)度為ー個(gè)車身距離,需要保證導(dǎo)向裝置伸出速度耶舌塞桿伸出速度Vi>3m/min,在此取Vi=4m/min?；钊麠U縮回速度V2表達(dá)式為V,=(pV2 (3-3)式中:(P——速比,在此取8=2。即V2=2X4=8m/niino3.3液壓缸主要零件的設(shè)計(jì)3.3.1缸筒的設(shè)計(jì)(1)缸筒內(nèi)徑計(jì)算缸筒內(nèi)徑D表達(dá)式為:(3-4)式中:F,——液壓缸理論推力,已算出ぐ=20000NPn 額定壓カ，已選定尸れ=4MPa即。=4x200003.14x4即。=4x200003.14x4=79.66mm參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表17-6-2選擇液壓缸內(nèi)徑為標(biāo)準(zhǔn)值,即D=80mm。(2)缸筒壁厚計(jì)算缸筒壁厚6表達(dá)式為:(3-5)PD(3-5)8>

2cr尸式中：Pmax--缸筒內(nèi)最高工作壓カ，一般規(guī)定為pnmwi.5Pn,在此取ア3=6MPa

缸筒內(nèi)徑,已算出為O=80mm缸筒內(nèi)徑,已算出為O=80mmー缸筒材料的許用應(yīng)カ,根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表17-6-7推算出の=46MPannc6x80 ___即3> =5.22mm2x46為留出安全余量,在此取6=8mm即缸筒外徑R=0+2ざ=80+16=96，〃，〃(3)焊縫應(yīng)カ計(jì)算焊縫應(yīng)カび表達(dá)式為:er= <-MPa (3-6)332ーれM〃式中:F——缸內(nèi)最大推力,取ド=1.5吊=1.5X20=30kND} 缸筒外徑，已算出。］=96mm4——焊縫底徑り——焊接效率,取り=0.7ah——焊條材料的抗拉強(qiáng)度,取%=550MPan 安全系數(shù),取n=12TOC\o"1-5"\h\zRn 30000 550即cr= <——-(962-J12)x0.7 12解得4W92.3mm,在此取4=92mm3.3.2活塞標(biāo)準(zhǔn)件的選用根據(jù)本機(jī)構(gòu)液壓缸孔徑小、壓カ低、速度小等特點(diǎn)，應(yīng)采密封性強(qiáng)的組合活塞。選取活塞標(biāo)準(zhǔn)件型號(hào)為TB3-HA80X5.3(見《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典》表42.4-18),以下是活塞的結(jié)構(gòu)示意圖:

活塞結(jié)構(gòu)示意圖(圖3-1)3.3.3活塞桿的設(shè)計(jì)活塞結(jié)構(gòu)示意圖(圖3-1)3.3.3活塞桿的設(shè)計(jì)(1)活塞桿的計(jì)算①活塞桿直徑計(jì)算活塞桿直徑d可根據(jù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)速比g來確定,其表達(dá)式為:(3-7)式中:D 缸筒內(nèi)徑,已知為O=80mm(P 速比,已知為シ=2EPd=80x{221=56mm②活塞桿的強(qiáng)度計(jì)算活塞桿在穩(wěn)定工況下,只受軸向推力或拉カ,可用直桿承受拉壓載荷的簡(jiǎn)單強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算,其表達(dá)式為:(3-8)FxlQ-6…

a= <er,MPa(3-8)-d-4式中:ー液壓缸理論推力，已知為ド=20kN活塞桿直徑,已知為d=56mmbp——缸筒材料的許用應(yīng)カ,取び「46MPaHn2OxlO3xlO^，/,小““ハ即cr= =16Mpa<46MPa?(56xl(r3)2可知d=56mm滿足受力條件。(2)活塞桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選用在活塞桿結(jié)構(gòu)選用上,采用實(shí)心桿體,桿外端采用單耳環(huán)連接。連接螺紋尺寸為M36X2,螺紋長(zhǎng)度為72mm。(3)活塞桿前端蓋的設(shè)計(jì)選用①活塞桿前端蓋主要用以對(duì)活塞桿的導(dǎo)向,內(nèi)裝有密封裝置以保證有桿腔的密封。外側(cè)裝有防塵圈，以防止活塞桿在后退時(shí)把雜質(zhì)、灰塵及水分帶到密封裝置處,損壞密封裝置。根據(jù)本機(jī)構(gòu)液壓缸行程長(zhǎng)、低壓、低速的特點(diǎn),采用如下結(jié)構(gòu)型式:活塞桿密封與導(dǎo)向結(jié)構(gòu)示意圖(圖3-2)②活塞桿前端蓋長(zhǎng)度的確定前端蓋的主要尺寸是支承長(zhǎng)度，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H表達(dá)式為:H>—H——mm (3-9)202式中:S——最大工作行程，取S=1200mmD 缸筒內(nèi)徑,已知為。=80mm刖?、!20080即Z/N F—=100mm20 2

前端蓋長(zhǎng)度在此取H=100mmo3.3.4中隔圈的設(shè)計(jì)選用由于本機(jī)構(gòu)采用長(zhǎng)行程液壓缸,因此需在活塞與有桿側(cè)端蓋之間安裝中隔圈（見圖3T）,使活塞桿在全部外伸時(shí)仍能有足夠的支承長(zhǎng)度。在此選取中隔圈長(zhǎng)度為lOOmiDo3.3.5油口的選用根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表17-6-25選擇油口連接螺紋為M22X1.5。6密封件、防塵圈的選用活塞及活塞桿密封件、防塵圈均采用標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)。其中活塞外側(cè)兩端采用〇型密封圈與滑環(huán)的配合密封,內(nèi)側(cè)采用〇型密封圈與左右擋圈的配合密封。活塞桿采用組合式密封圈和雙唇防塵圈配合密封,并采用導(dǎo)向套協(xié)助導(dǎo)向。分別見圖3-1和圖3-204液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本機(jī)構(gòu)液壓缸與二エ位升板機(jī)共用液壓站,整個(gè)液壓系統(tǒng)較為復(fù)雜,在此只針對(duì)本機(jī)構(gòu)液壓傳動(dòng)部分加以說明。液壓系統(tǒng)傳動(dòng)圖（圖3-3）本機(jī)構(gòu)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單,只需在系統(tǒng)中加入溢流閥與換向閥。其中溢流閥用于維持壓カ穩(wěn)定,換向閥用于控制液壓缸的工進(jìn)、快退與原位停止。液壓系統(tǒng)傳動(dòng)圖（圖3-3）電磁閥順序動(dòng)作表（表3-1）主令YAiYAaエ進(jìn)SBi+—ェ退SQi—+原位停止SQe——

本機(jī)構(gòu)在此選用先導(dǎo)式溢流閥與三位四通電磁換向閥,液壓系統(tǒng)傳動(dòng)如圖3-3,電磁閥順序動(dòng)作表如表3-1□4.ニエ位送破車的設(shè)計(jì)4.1車架的設(shè)計(jì)4.1.1車架結(jié)構(gòu)車架以10號(hào)槽鋼做為支撐件,各鋼件間均采用焊接連接。為防止車架縱撐長(zhǎng)期受推力作用而發(fā)生變形,特在縱撐上加入護(hù)件,結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-1〇4.1.2車架強(qiáng)度校核（1）最大應(yīng)カ計(jì)算車架結(jié)構(gòu)示意圖（圖4-1）如圖4-1示,槽鋼只受丫軸壓カ的作用,因此只取丫方向應(yīng)カ計(jì)算。最大應(yīng)カCTmax表達(dá)式為:Afmax(7 — -maxw(4-1)式中:“max——最大彎矩，根據(jù)《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典》表14.5-7,可推知Mmax=25.6X102W——截面系數(shù),根據(jù)《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典》表14.5-7,可知卬=7.8即（Tw即（Tw25.6xl027.8=382MP”車輪結(jié)構(gòu)示意圖(圖4-3)車輪結(jié)構(gòu)示意圖(圖4-3)(2)實(shí)際應(yīng)カ計(jì)算實(shí)際應(yīng)カ0?表達(dá)式為:<y=— (4-2)S式中:N——Y向壓カ,在此取磚塊重量N=G=3.5X51X5X2X10=17850NS——受力面積,在此取盛磚板與車架的接觸面積,即S=0.8X0.048X4=0.1536m2即び=io"=〇」16MP。0.1536由此可知實(shí)際應(yīng)カ遠(yuǎn)小于最大應(yīng)カ，因此車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。2車軸與車輪的設(shè)計(jì)車輪采用軸承配合,外加密封套件的結(jié)構(gòu)形式,車軸與車架為焊接連接。車輪密封套件由軸承頂圈,軸承端蓋以及軸承外護(hù)套三部分組成,兩兩之間采用螺紋連接鎖緊。以下是車輪的結(jié)構(gòu)示意圖:1ー軸承外臚套2~軸承頂管3ー車軸4—M4壕釘3—M6塚釘ー軸承端蓋—軸承

5.ニエ位送磚車自動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)主要零部件的設(shè)計(jì)ニエ位送磚車自動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及的零部件較多,在此選用幾個(gè)需要說明與計(jì)算的主要零部件,其它部件的設(shè)計(jì)詳見各零件圖及總裝配圖。5.1導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)本機(jī)構(gòu)導(dǎo)向裝置分為兩大部分,一部分專為實(shí)現(xiàn)液壓缸活塞桿的滑動(dòng)平衡及終端限位而設(shè)計(jì)的平衡導(dǎo)向裝置;一部分專為實(shí)現(xiàn)行程雙倍放大及推力作用點(diǎn)定位的負(fù)載導(dǎo)向裝置。5.1.1平衡導(dǎo)向裝置液壓缸的工作穩(wěn)定。平衡導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)示意圖（圖5T）由于本機(jī)構(gòu)液壓缸行程較長(zhǎng),活塞桿在伸縮過程中難免會(huì)發(fā)生顛簸,對(duì)液壓缸的作用效果產(chǎn)生直接影響，因此必須在活塞桿兩側(cè)加入平衡導(dǎo)向,以保持液壓缸的工作穩(wěn)定。平衡導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)示意圖（圖5T）同時(shí),為確?；钊麠U伸出終端的準(zhǔn)確卡位,必須在終端位置加以限位裝置。平衡導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)相關(guān)零件為導(dǎo)柱、導(dǎo)柱套、〇型緩沖墊圈、導(dǎo)柱支撐座、導(dǎo)柱前后支座等，相關(guān)結(jié)構(gòu)不意圖如圖5-1。如圖5T示,導(dǎo)向套做為活塞桿與導(dǎo)柱的銜接零件,隨著活塞桿的伸縮,在導(dǎo)柱上做水平移動(dòng)。當(dāng)活塞桿帶動(dòng)導(dǎo)向套做前伸移動(dòng)時(shí),會(huì)推至導(dǎo)柱套右〇型緩沖墊圈處,形成有效的終端限位。導(dǎo)柱支撐座及導(dǎo)柱前后支座（詳見總裝配圖）分別起到支撐和前后夾緊的作用,以防止導(dǎo)柱受力時(shí)發(fā)生振動(dòng)及彎曲變形。為防止導(dǎo)向套及導(dǎo)柱的滑動(dòng)磨損,在導(dǎo)向套與導(dǎo)柱間加入耐磨護(hù)環(huán)。耐磨護(hù)環(huán)采用工程上常用的MT-4（耐磨鑄鐵）做為耐磨材料,為便于裝夾與更換,護(hù)環(huán)采用半環(huán)拼合裝夾,護(hù)環(huán)與導(dǎo)向套采用螺釘聯(lián)接進(jìn)行定位。由于受磚屑、粉塵等環(huán)境的影響,在耐磨護(hù)環(huán)內(nèi)需加入防塵圈,以保證護(hù)環(huán)與導(dǎo)柱的接觸面光滑潔

凈。耐磨護(hù)環(huán)與防塵圈的安裝詳見總裝配圖。導(dǎo)向套來回滑動(dòng)時(shí)需做定時(shí)滴油潤(rùn)滑,在導(dǎo)柱附近設(shè)置滴油裝置。5.1.2負(fù)載導(dǎo)向裝置由于考慮到機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)空間的局限性,以及液壓缸設(shè)計(jì)的合理,實(shí)效性,因此必須采用推進(jìn)行程雙倍放大的相關(guān)裝置,以縮短液壓缸的設(shè)計(jì)總長(zhǎng)及整個(gè)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)總長(zhǎng)。負(fù)載導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)相關(guān)零部件為導(dǎo)向架、齒輪組件、導(dǎo)輪組件、推爪組件等,相關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖如圖5-2。如圖5-2示,齒輪為活塞桿與導(dǎo)向架的銜接零件,隨著活塞桿的伸縮帶動(dòng)導(dǎo)向架做水平移動(dòng)。圖中下齒條與機(jī)架焊接，做為固定件;上齒條與導(dǎo)向架下部焊接,做為平動(dòng)件;頂撐做為推爪的支撐載體,與導(dǎo)向架上部焊接,前后推爪直接焊接于頂撐上部。 負(fù)載導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)示意圖（圖5-2）當(dāng)活塞桿帶動(dòng)齒輪做前伸移動(dòng)時(shí)，齒輪滾動(dòng)帶動(dòng)上齒條做雙倍位置平移,則推爪的推進(jìn)行程為活塞桿伸出行程的兩倍。（1）齒輪組件齒輪組件安裝結(jié)構(gòu)示意圖（圖5-3）齒輪組件包括的零件為齒輪、上下齒條、齒輪軸、擋圈等,其安裝結(jié)構(gòu)示意圖如圖5-3：齒輪組件安裝結(jié)構(gòu)示意圖（圖5-3）如圖5-3示,齒輪軸安裝液壓缸耳環(huán)上,與耳環(huán)做自由轉(zhuǎn)動(dòng)配合。擋圈安裝在耳環(huán)兩端,與齒輪軸做過盈定位配合,以防止齒輪軸的水平滑動(dòng)。齒輪安裝在齒輪軸外側(cè)兩端,與齒輪軸做同軸轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)上齒條的水平移動(dòng)。齒輪的相關(guān)設(shè)計(jì)及計(jì)算詳見后一章節(jié)。(2)導(dǎo)輪組件齒輪組件包括的零件為導(dǎo)輪軸、導(dǎo)輪軸支座、導(dǎo)輪端蓋、導(dǎo)輪外護(hù)套、導(dǎo)輪頂圈等,其內(nèi)部裝夾與送磚車滾輪相同(可參照?qǐng)D4-3),唯一區(qū)別在于導(dǎo)輪外觀設(shè)計(jì)有一定斜度，以便在槽鋼內(nèi)做水平滾動(dòng)。導(dǎo)輪軸頂端與送磚車導(dǎo)軸頂端設(shè)計(jì)相同,導(dǎo)輪軸后端與導(dǎo)輪軸支座做孔軸配合，并采用焊接做永久定位。導(dǎo)輪軸支座裝夾在導(dǎo)向架兩側(cè),采用螺栓聯(lián)接定位。以上零件裝夾具體見總裝配圖。(3)推爪組件推爪組件包括的零件為推爪、推爪左耳環(huán),推爪右耳環(huán)、推爪連接銷、推爪定位角鋼、扭轉(zhuǎn)彈簧等,其安裝結(jié)構(gòu)示意圖如下:推爪組件安裝結(jié)構(gòu)示意圖(圖5-4)如圖5-4示,推爪裝夾在正中間位置，推爪底部與裝夾地面空有些許間隙，以便推爪的旋轉(zhuǎn)。左右耳環(huán)分別裝夾在推爪兩側(cè),三者通過連接銷完成連接與定位。扭轉(zhuǎn)彈簧安裝在推爪與左耳環(huán)之間的中空部分,用以實(shí)現(xiàn)推爪的回?cái)[。推爪定位角鋼用以推爪的回?cái)[定位。其中左右耳環(huán)與定位角鋼直接與支撐槽鋼做定位焊接。5.2齒輪的設(shè)計(jì)選用5.2.1選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)(1)根據(jù)本機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)要求,選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。(2)本機(jī)構(gòu)傳動(dòng)屬一般的推力傳動(dòng),傳動(dòng)速度較低,故選用10級(jí)精度。(3)由《機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版)》表107選擇齒輪材料為45號(hào)鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為210HBSo(4)初定齒輪齒數(shù)Z=27。5.2.2齒輪的設(shè)計(jì)已知液壓缸活塞稈的輸出功率P=5kW,齒輪轉(zhuǎn)速n=600r/min,設(shè)定工作壽命為10年。齒輪的分度圓直徑dt可由《機(jī)械設(shè)計(jì)(第ハ版)》式10-9a進(jìn)行試算，其表達(dá)式為:dt>2.32x (5-1)V%u-(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值①試選載荷系數(shù)K,=1.3②計(jì)算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T。T95.5xlO5P95.5x105x5?in4..T= = =7.958x10N.mm③由《機(jī)械設(shè)計(jì)(第ハ版)》表10-7選取齒寬系數(shù)內(nèi)=0.3。④由《機(jī)械設(shè)計(jì)(第ハ版)》表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)Ze=189.8"p￡⑤由《機(jī)械設(shè)計(jì)(第ハ版)》圖10-21d按齒面硬度查得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550MPa〇⑥由《機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版)》表10T3計(jì)算應(yīng)カ循環(huán)次數(shù)，其表達(dá)式為:N=604/厶ル (5-2)式中:n 齒輪轉(zhuǎn)速,已知〃=600r/minj——每轉(zhuǎn)ー圈,同一齒面嚙合的次數(shù),在此取j=1

■工作壽命;設(shè)定工作壽命為10年,每年按工作300天,兩班制計(jì)算,即も,=2x8x300x10=4.8x104/j即N=60x600x1x4.8x104=1.728xl09⑦由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表10T9取接觸疲勞壽命系數(shù)■工作壽命;設(shè)定工作壽命為10年,每年按工作300天,兩班制計(jì)算,即も,=2x8x300x10=4.8x104/j即N=60x600x1x4.8x104=1.728xl09⑦由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表10T9取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.95。⑧計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)カ""］。取安全系數(shù)為S=l,由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》式10-12得[aH]=長(zhǎng)且口皿=095x550=522.5MPa（2）計(jì)算①試算齒輪分度圓直徑41.3x7.958xlO41+1>2.32x3； x-j-x189.8522.5=153.142""〃②計(jì)算圓周速度V?70ltn3.14x153.142x600…，V= = =5.12m/s60x1000③計(jì)算齒寬b60x1000b=如，dt=0.3x153.142=45.943相機(jī)④計(jì)算模數(shù)mdt153.14227=5.672團(tuán)か⑤計(jì)算齒高h(yuǎn)h=2.25m=2.25x5.672=12.16mm⑥計(jì)算齒寬與齒高之比b

~h45.94312.76b

~h45.94312.76=3.60⑦計(jì)算載荷系數(shù)K由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖10-8査得動(dòng)載系數(shù)K-=1.35；由直齒輪可推知KHa=Kドク=1；

由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第ハ版）》表10-2查得使用系數(shù)K,=l；由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第ハ版）》表10-4用插值法查得K砂=1.323；由2=3.60, =1.323,查《機(jī)械設(shè)計(jì)（第ハ版）》圖10T3得hKFp=1.37,故載荷系數(shù)K=ら0長(zhǎng)”。長(zhǎng)砂=1x1.35x1x1.323=1.785式10-10a式10-10a得d=dt-=153.142x3--=161.562mm

V1.3⑨計(jì)算實(shí)際模數(shù)md161.5623“m=—= =5.984nw?z27⑩確定齒數(shù)z模數(shù)m取就近標(biāo)準(zhǔn)值m=6〃〃〃，按d=161.562〃〃7?,算出齒輪齒數(shù)161.562?z= ?276確定分度圓直徑dd=ztn=21x6=\62mm確定齒輪寬度bb=%?d=0.3x162=48.6〃加5.2.3齒輪其它基本參數(shù)的確定（1）精度等級(jí)根據(jù)GB10095-88標(biāo)準(zhǔn),選取齒輪精度等級(jí)為10FH。（2）法向齒高法向齒高為全齒高的1/2,已知全齒高/1=12.76,〃か,即法向齒高為6.387〃加。（3）齒厚齒厚E的計(jì)算公式為舊=蟲,即?=162ゴ3.14=9レa/〃"2z 2x27齒厚極限偏差的數(shù)值由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）》表10-12可推知上偏差為ー0.224,下偏差為ー0.448〇(4)齒輪副中心距及其極限偏差齒輪副中心距已知為98mm,極限偏差土ん由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表10-9査出為±0.043。(5)公差組①公差組I檢驗(yàn)項(xiàng)目代號(hào)為エ,由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表!0-6查出公差值為0.140o②公差組II檢驗(yàn)項(xiàng)目代號(hào)為ス,,由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表10-7查出公差值為0.056o③公差組III檢驗(yàn)項(xiàng)目代號(hào)為ろ,由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二版)》表10-8査出公差值為0.080o(6)其它參數(shù)的參照選定參照選定齒輪齒形角a=20°,齒頂高系數(shù)%?=1,徑向變位系數(shù)x=0。(注:上下齒條基本參數(shù)與齒輪相同,在此不做具體說明。)5.3輔助機(jī)架的設(shè)計(jì)輔助機(jī)架做為本機(jī)構(gòu)的主要支撐件,對(duì)許多機(jī)構(gòu)零部件的裝夾定位起到至關(guān)重要的作用。輔助機(jī)架主要采用槽鋼組合焊接的結(jié)構(gòu)型式,其結(jié)構(gòu)示意圖如下:輔助機(jī)架結(jié)構(gòu)示意圖(圖5-5)如圖5-5示，輔助機(jī)架由各個(gè)支撐件組合焊接而成，而每個(gè)支撐件所起的作用又各不相同。以下是各個(gè)支撐件相關(guān)作用說明。5.3.1主邊框與側(cè)邊框輔助機(jī)架的外框架由主邊框與側(cè)邊框組合而成。其中,主邊框位于圖16中左右兩端,主邊框內(nèi)側(cè)直接與縱撐、中撐做焊接定位。側(cè)邊框位于圖16上下兩端,對(duì)輔助機(jī)架本身起到主支撐作用。與主邊框?qū)ξ谎b夾的零件為前后襯板、導(dǎo)柱支撐和液壓缸后支座。前后襯板裝夾在主邊框內(nèi)側(cè),而導(dǎo)柱支座對(duì)位裝夾于邊框外側(cè),三者通過螺栓聯(lián)接配合,對(duì)導(dǎo)柱兩端起到夾緊定位的作用。液壓缸后支座裝夾在右端主邊框上,與后襯板做螺栓聯(lián)接配合,共同作用于液壓缸后端,防止液壓缸工作時(shí)后端因重力不穩(wěn)而上下擺動(dòng)。5.3.2橫撐與縱撐輔助機(jī)架的內(nèi)框架以橫撐和縱撐做為支撐件。橫撐位于兩主邊框之間,